Stratosfeer winter 2018/2019

[Hans]

Ik zal het wel niet goed begrijpen, maar zou het kunnen zijn dat we het hier hebben over iets dat plaats vindt boven de top van een bol / rugbybal? Indien er hoge druk boven deze top ontstaat, wil dat nog lang niet zeggen dat dit op middelbare breedte ook effect heeft. Je weet immers niet op voorhand waar de lucht naartoe stroomt op het moment dat de Poolwervel het begeeft, iets dat elk jaar op een steeds andere plek gebeurt.

[Vincent]

Het heeft wel zin omdat je kan aangeven of de kans groter is of kleiner dan normaal op winterweer. Verdere details kan je idd. niet geven.

Ja, ok, in die zin heb je gelijk. Maar meer dan een (iets) grotere kans op winterweer dan normaal kun je niet garanderen, gezien de opwarming van ons klimaat en de schijnbaar totale "implosie" van onze winters. De 0-Hellmann-winter van 2014 en december 2015 hebben mij gewoon doen beseffen dat de winters van het verleden ook écht tot het verleden behoren. Iets als W'85 lijkt al onmogelijk geworden te zijn zelfs...

[Sebastiaan]

Het heeft wel zin omdat je kan aangeven of de kans groter is of kleiner dan normaal op winterweer. Verdere details kan je idd. niet geven.

Ja, ok, in die zin heb je gelijk. Maar meer dan een (iets) grotere kans op winterweer dan normaal kun je niet garanderen, gezien de opwarming van ons klimaat en de schijnbaar totale "implosie" van onze winters. De 0-Hellmann-winter van 2014 en december 2015 hebben mij gewoon doen beseffen dat de winters van het verleden ook écht tot het verleden behoren. Iets als W'85 lijkt al onmogelijk geworden te zijn zelfs...

De normaal is aangepast aan ons veranderende klimaat. In 2021 nog meer als we de jaren 80 kwijt zijn.

[Paul]

Het is geen makkelijke materie, Sebastiaan en Paul.

Zoals het vorig jaar ging, gaat het niet altijd.
We kunnen in Nederland koud winterweer hebben zonder SSW.
We kunnen in Nederland zacht winterweer houden ondanks een SSW.

Eigenlijk zijn alle variaties mogelijk. Daarmee is niet gezegd dat er geen verband bestaat, maar de vertaalslag naar een specifiek gebied zoals Nederland, is nog niet zomaar gedaan.

Ook in de huidige situatie komt nog niet tevoorschijn hetgeen sommigen verwachten (hopen) op grond van de SSW.
Er is nog tijd te gaan.

Early days. Verder ben ik het helemaal met je eens hoor, ik vermoed Paul ook. Met zulke systemen schets je een achtergrond waarin de chaos van het weer zich afspeelt, winterweer in Nl hangt daar vanaf, maar ook van factoren die daar los van staan.

Koud winterweer zonder SSW zal ook wel mogelijk zijn in Nederland, maar wordt met de klimaatopwarming steeds moeilijker. Een SSW is geen garantie voor koud winterweer, maar verhoogt wel de kansen. Ik heb daarover geschreven in Weerspiegel, een aantal jaren geleden.

We hebben deze maand geen gewone SSW, maar een DSW, en nog wel een van zeer lange duur. Dat verhoogt de kans op winterweer, nog steeds geen garantie. Kijk ik naar andere modellen, bijvoorbeeld de GloSea5 of de maandverwachting van het ECMWF, dan ondersteunen die een overgang naar winterweer. Verder werken MJO en GWO de komende tien dagen verstorend voor de westcirculatie. Alles nog steeds kansen, maar het alom geventileerde pessimisme lijkt me ongerechtvaardigd. Lukt het de komende tien dagen niet meteen, de uitwerking van de SSW gaat veel dieper dan die termijn.

[Sebastiaan]

Plaatje van de downwelling. M.i. gaan we tot diep in maart met de effecten te maken krijgen. Met in maart de grootste downwelling? Grootste impact? Ik moet in deze denken aan 2013.

[Daniël]

We hebben deze maand geen gewone SSW, maar een DSW, en nog wel een van zeer lange duur. Dat verhoogt de kans op winterweer, nog steeds geen garantie. Kijk ik naar andere modellen, bijvoorbeeld de GloSea5 of de maandverwachting van het ECMWF, dan ondersteunen die een overgang naar winterweer. Verder werken MJO en GWO de komende tien dagen verstorend voor de westcirculatie. Alles nog steeds kansen, maar het alom geventileerde pessimisme lijkt me ongerechtvaardigd. Lukt het de komende tien dagen niet meteen, de uitwerking van de SSW gaat veel dieper dan die termijn.

Ik ben benieuwd wat voor gevolgen deze aan de gang zijnde DSW voor de komende lente en zomer zullen hebben. Kunnen we dit jaar weer langdurige en extreme droogte verwachten, net als vorig jaar?

[Sebastiaan]

We hebben deze maand geen gewone SSW, maar een DSW, en nog wel een van zeer lange duur. Dat verhoogt de kans op winterweer, nog steeds geen garantie. Kijk ik naar andere modellen, bijvoorbeeld de GloSea5 of de maandverwachting van het ECMWF, dan ondersteunen die een overgang naar winterweer. Verder werken MJO en GWO de komende tien dagen verstorend voor de westcirculatie. Alles nog steeds kansen, maar het alom geventileerde pessimisme lijkt me ongerechtvaardigd. Lukt het de komende tien dagen niet meteen, de uitwerking van de SSW gaat veel dieper dan die termijn.

Ik ben benieuwd wat voor gevolgen deze aan de gang zijnde DSW voor de komende lente en zomer zullen hebben. Kunnen we weer langdurige en extreme droogte verwachten, net als vorig jaar?

Nee, er is geen verband voorbij maart, half april.

[Daniël]

We hebben deze maand geen gewone SSW, maar een DSW, en nog wel een van zeer lange duur. Dat verhoogt de kans op winterweer, nog steeds geen garantie. Kijk ik naar andere modellen, bijvoorbeeld de GloSea5 of de maandverwachting van het ECMWF, dan ondersteunen die een overgang naar winterweer. Verder werken MJO en GWO de komende tien dagen verstorend voor de westcirculatie. Alles nog steeds kansen, maar het alom geventileerde pessimisme lijkt me ongerechtvaardigd. Lukt het de komende tien dagen niet meteen, de uitwerking van de SSW gaat veel dieper dan die termijn.

Ik ben benieuwd wat voor gevolgen deze aan de gang zijnde DSW voor de komende lente en zomer zullen hebben. Kunnen we weer langdurige en extreme droogte verwachten, net als vorig jaar?

Nee, er is geen verband voorbij maart, half april.

Toch zette de SSW van vorig jaar februari het stromingspatroon boven het Noordelijk Halfrond zodanig op de kop dat wij daardoor met hitte en langdurige droogte te maken kregen.

[Paul]

@Daniël. Iedere situatie is weer anders. Deze keer anderhalve maand eerder een SSW, de gevolgen hoogstens tot begin april, als je naar 2013 kijkt.

In het kort geef ik hieronder mijn verwachting naar aanleiding van de huidige SSW, voorafgegaan door een korte algemene inleiding.

De eerste doorlopende metingen van de stratosfeer stammen uit 1951 en op 27 januari 1952 werd de eerste (winterse) stratosferische opwarming waargenomen. Het duurde vervolgens bijna 50 jaar voordat ontdekt werd dat een dergelijke gebeurtenis kan leiden tot een verandering van de troposferische luchtcirculatie. In ‘Propagation of the Arctic Oscillation from the stratosphere to the troposphere’ van Mark P. Baldwin en Timothy J. Dunkerton tonen de auteurs aan ‘AO anomalies typically appear first in the stratosphere and propagate downward’. Ze vervolgen: ‘The tropospheric signature of the AO anomaly is characterized by substantial changes to the storm tracks and strength of the midtropospheric flow, especially over the North Atlantic and Europe.’ De banen van de depressies veranderen substantieel, met een vertraging van drie weken (https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com ... 99JD900445).

Judah Cohen heeft vervolgens aangetoond dat er een koppeling bestaat tussen de troposfeer, via de stratosfeer weer terug naar de troposfeer, hij verbond deze met de sneeuwbedekking in de herfst in Siberië. Zijn verband tussen de Arctic Oscillation en de sneeuwbedekking (SCE, later ook SAI) bleek achteraf niet houdbaar. Cohen gaat uit van een vertraging van twee weken, als reactie op een stratosferische opwarming. Zie o.a. zijn logboek van vandaag:

'This discovery that atmospheric circulation changes in the stratosphere can lead to like changes in the troposphere by two weeks supported the idea that variability in the stratospheric PV can be exploited for longer range weather prediction.'

Veel artikelen zijn sinds het begin van de eeuwwisseling verschenen die de reactie van de troposfeer op een stratosferische opwarming beschrijven. Een klassieker is een studie van Daniel M. Mitchell, Lesley J. Gray, and James Anstey (https://journals.ametsoc.org/doi/full/1 ... 12-00030.1), die een groot aantal SSW’s onderzochten en onderscheid maakten tussen de reactie van een SSW met een verplaatsing van de vortex en een met een splitsing ervan. Zie plaatje

De ‘downwelling’ verloopt veel beter bij een splitsing dan bij een verplaatsing van de vortex.

Een recent onderzoek kijkt eerst naar de gevolgen en onderzoekt dan de verschillen van de SSW’s. Hier wordt gevonden dat het minder uitmaakt of er een discplacement is of een verstoring, maar meer of de lagere stratosfeer (150 hPa) aan het begin van de SSW al een opwarming ondergaan heeft (https://rmets.onlinelibrary.wiley.com/d ... 02/qj.3017).

'We show that SSWs characterised by a more negative Northern Annular Mode index in the lower stratosphere around 150 hPa and enhanced wave activity propagation to the stratosphere during the first few days following the central date have a larger probability of being followed by tropospheric impact, both in reanalyses and in climate model runs.'

Een derde vermeldenswaard onderzoek in dit verband is dat van het KNMI van vorig jaar (http://bibliotheek.knmi.nl/knmipubIR/IR2018-05.pdf). Hierin wordt een DSW onderscheiden, een diepe stratosferische opwarming. Als gedurende twee dagen de wind oostelijk is op 60 NB, over een kolom van 80 hPa of meer tussen 10 en 100 hPa, dan spreken we van een DSW. Bij een DSW is de kans op doorwerking in de troposfeer aanzienlijk groter. Zie plaatje voor de doorwerking 0-4 dagen na het event.

.
Op 1985 na is dit de vroegste DSW.
Van de winters sinds 1981 die voldoende vroeg in het seizoen een DSW brachten om in de winter (dec-februari) winterkou te brengen (8), brachten 4 een vorstperiode en 1 een koudegolf.

De doorwerking van een SSW is dus afhankelijk van de soort SSW en van de diepte van de SSW. De huidige SSW voldoet aan alle genoemde criteria voor een versterkte doorwerking: het is een split van de vortex, we hebben een verhoogde NAM op 150 hPa op de CD (centrale datum) en sinds kort ook een DSW. Dat op zich is een gunstige situatie, waar nog bij komt dat de SSW bijzonder lang duurt.

Er is tenslotte echter ook een onderzoek op grond waarvan de downwelling behoorlijk tegen zou kunnen vallen. Alexey Yu. Karpechko in
https://www.researchgate.net/publicatio ... cillation laat zien dat als in de twee weken na de SSW de luchtdruk hoog is boven de Britse Eilanden, de downwelling van weinig betekenis is. De afgelopen twee weken was dat inderdaad het geval.

Willen we nog meer informatie over de betekenis van de SSW voor het weer, dan is het raadzaam om naar andere factoren te kijken, te denken aan teleconnecties als de MJO en de GWO. Die laten zien dat de troposferische jet eindelijk verzwakt gaat worden, genoeg om het tot winterweer in ons land te laten komen. De standaard prognosekaarten geven dit nu ook vrij algemeen aan.

De effecten van een SSW strekken zich gemiddeld uit over een periode van bij benadering twee maanden. Een langdurige periode met winters weer lijkt te zijn aangebroken, bij tijd en wijlen mogelijk onderbroken door zachter weer, als andere teleconnecties tegenwerken. We gaan het zien.

[Paul]

Vandaag is de eerste dag die voldoet aan het criterium voor een DSW.

Knipsel.PNG

Bij een DSW bestaat er een veel grotere kans op een geblokkeerde troposfeer, binnen vier dagen.